新日铁的棒材生产新技术和新产品开发技术

1、 新日铁的棒材生产新技术和新产品开发技术 棒材 、 线材产品是用于汽车发动机 、 驱动系统 及悬挂系统的重要安全部件和工业基础材料 , 如 齿轮 、 螺栓 、 弹簧 、 轴承 、 电缆的原材料等 。与薄 板 、 厚板 、 钢管 、 型钢等钢铁产品不同 , 热轧而成的 棒材 、 线材产品不经加工而作为最终产品使用的 情况很少 , 通常是在二次加工厂家进行热处理 、 锻 造 、 拉丝等各种加工工序后 , 才在零件厂家或最终 用户厂家成为最终产品 。因此 , 进行产品开发不 能忽视加工工序 , 保持产品良好的加工性能和发 挥最终产品的要求性能是生产厂家的重要任务 。 同时 , 、 釜石制铁 所 、

2、君津制铁所 3。近年来各产品产量 的变化如图 1所示 , 应对于以汽车业为主的中国 钢材的需求的增加 ,2001年以后呈现出产量增加 的倾向 。图 1 新日铁棒 、 线材产量变化 在这样的背景下 , 为了向用户提供高附加值 的棒材 、 线材产品 , 就需要进行新产品 、 新技术的 研究开发 。1 新日铁棒材生产技术的进步 1. 1 在轧制工序提高产品性能最近 10年 , 为了满足二次加工厂家省略加 工 、 热处理工序的要求 , 在合同中规定了导入高刚 性的双模块轧机 , 利用高精度 、 控制轧制 、 控制冷 却工艺 , 进一步优化材质的内容 。 在钢铁公司中 ,进一步优化材质成为棒材 、 线材

3、轧机发展的趋势 。新日铁的室兰棒材厂引进了高刚性双模块粗 轧机 (CRM 、 高 刚 性 高 尺 寸 精 度 3辊 精 轧 机 (RSM 、 室兰线材厂引进了新的精轧机 , 实现了 控制轧制 、 精密轧制 。1. 2 提高劳动生产率君津 、 釜石制铁所的线材厂对网络工程进行 了最小限度的改造 , , 提高劳动生 产率 2Mini M Block , 实现了高速化 (从 61s 到 95m/s ,3 2的多辊 (实行 3辊到 2辊 轧机的集约 , 实现了轧机低成本高效率的工作 。君津线材厂更新了已使用 30年的精轧机的 马达和卷取机 , 消除了对精轧速度的制约因素 , 实 现了 54m/s 到

4、74m/s 的速度提高 , 提高了劳动 生产率 , 并且通过电器零件的控制性能的提高 , 改 善了线材的位置控制 。1. 3 提高钢坯精整的精度棒材 、 线材产品很难保证整个长度的质量 , 所 以作为原材料的钢坯的质量管理极为重要 。 在继 续推行机械化 、 自动化 、 系统化的基础上 , 新日铁 通过钢坯编号刻印机和自动读取装置进行现货识 别管理 , 通过磁性检查装置等 , 彻底实现了无人 化 。2 新日铁的新产品开发技术2. 1 新产品的开发棒材 、 线材产品的特征如下 :(1 在满足用户 需求方面 , 针对用户的不同需求 (从基于标准规格 的标准需求到个别用户的特殊需求 , 提供所有产

5、业用原材料 ; (2 在等级高的领域 , 比如汽车的发 动机 、 驱动系统 、 悬挂系统的重要安全部件 , 对棒 材 、 线材产品有多种性能要求 ; (3 中间产品很少 作为热轧材料使用 , 一般经过锻造 、 热处理 、 机械 加工等二次 、 三次加工而成为最终产品 ; (4 最终 产品是具有国际竞争力的商品 ; (5 近年来全球范 围内都在寻求通过产品的生活圈循环 , 改善环保 状况 。16 2009年 8月 第 47卷 第 4期 武钢技术WISCO TEC HNOLO GY Aug. 2009Vol. 47 No. 4 新产品的开发目标如下 :(1 简化或省略到最 终产品的二次 、 三次工

6、序的部分过程 , 提高生产 率 、 降低生产成本 ; (2 实现最终产品性能优 、 寿命 长 、 轻量化等 ; (3 不含破坏环境的物质等 。在简化 、 省略工序方面 , 新日铁运用“ EDC ” 、 “ DL P ” 、 “ SCS ” 等独创的在线热处理技术 , 生产出 省略了热处理工序的线材及 “苏珀马洛依超高导 磁合金” 、 “ 嵌入式 Q T 线材” 、 “ 贝氏体线材” 等 , 还 开发出性能进一步得到提高的软质冷锻用线材 。产品的高性能化以高强度化为代表 。 在线材 领域 , 新日铁开发了现在世界最长的明石海峡大 桥上主电缆用 5mm/1800M Pa 级钢丝绳 , 还开 发了更

7、高级别的 7mm/1800M Pa 级钢丝绳 。 新 日铁的已经应用于实际的线材产品有 PC 钢丝绳 的 2300M Pa 级 、 轮胎用钢索的 0. 2mm/4000M Pa 级 , 之中 。 1300M Pa 等 , 并进一步开发了 “ 1400M Pa 级建筑用高强度螺栓用钢” 。另外 , 新日铁 还开发了耐腐蚀性能好的镀层钢丝绳 。在不含环境有害物质产品方面 , 新日铁开发 了无铅快削钢 。 虽然不在欧洲废车指令 (ELV 、 欧洲废弃电子指令 (ROSH 的规定范围之内 , 但 是可以确保钢材的基本特性和被快削性能 , 实现 了无铅含量 。2. 2 加工技术的开发经过加工的棒材 、

8、线材产品 , 通过二次 、 三次加工 , 生产成本和产品性能大大改变 , 加上在锻造 过程中运用适合的工艺设计 , 进一步满足了精度 高且形状复杂等高性能化的要求 。 新日铁公司开 发了锻造解析模拟系统 , 积极地推进了工艺设计 的快速化及随之产生的锻造成本的降低 。 在拉丝 方面 , 通过拉模程序 、 拉模形状 、 润滑剂等的研究 ,新日铁拉丝加工技术的开发也取得了进展 。2. 3 解析 、 分析和评价技术的开发高强度化方面 , 要注意的事项之一是耐延迟 断裂敏感性 , 在高强度钢的开发中确立耐延迟断 裂评价方法必不可少 。 新日铁公司关注耐延迟断 裂的原因 钢材中的氢含量 , 开发出了精确

9、评 价实际环境中耐延迟断裂特性的方法 。技术课题的高度化和高强度化的技术开发 , 都要求对材料进行全面 、 彻底的解析 , 新日铁开发 的透射电子显微镜 、 原子探针微型解析器 , 能够进 行原子水平的解析 。3 展 望, 、 评价技 提高综合生产力 , 受到了用户的 。 但是 , 在激烈的国际竞争中 , 成本降低 永无止境 、 高性能要求不断提升 , 从实际出发开发 新技术 、 新产品势在必行 。原材料生产中 , 降低成本的对策不单单停留 在节省人力方面 , 还要推进跨岗位节省人力的多 技能化 , 要进一步探讨生产技术的根本改善对策 。 运用生产技术中发展迅速的在线热处理技术 , 致 力于省略工序和开发新的热处理技术 。产品开发方面 , 面对用户要求的多样化 , 很多 问题单单依靠材料及加工技术是不能解决的 。 对 于这种难度大的课题 , 不单原材料 、 加工